2-3等效平衡问题.doc

中学高二化学选修4学案内容：【2-3】 化学平衡（等效平衡）一、概念：同一可逆反应在相同条件下，无论从正反应开始，还是从逆反应开始，或从中间某一时刻开始，在达到化学平衡状态时，任何相同组分的百分含量（体积分数、物质的量分数等）均相同，这样的化学平衡互称等效平衡。二、概念的理解：（1）外界条件相同：通常可以是恒温、恒容，恒温、恒压。 （2）“等效平衡”与“完全相同的平衡状态”不同： “等效平衡”只要求平衡混合物中各组分的物质的量分数（或体积分数）对应相同，反应的速率、压强等可以不同。（3）平衡状态只与始态有关，而与途径无关，只要物料相当，就达到等效平衡状态。三、等效平衡的分类第一类：对于恒温、恒容条件下反应前后气体体积改变的可逆反应。如果按方程式的化学计量数关系转化为方程式同一半边的物质，其物质的量与对应组分的起始加入量相同，则建立的化学平衡状态是等效的。例1：在一定温度下，把2mol SO2和1mol O2通入一定容积的密闭容器中，发生如下反应，2SO2+O22SO3，当此反应进行到一定程度时反应混合物就处于化学平衡状态。现在该容器中维持温度不变，令a、b、c分别代表初始时加入的SO2、O2、SO3的物质的量（mol），如果a、b、c取不同的数值，它们必须满足一定的相互关系，才能保证达到平衡状态时，反应混合物中三种气体的百分含量仍跟上述平衡完全相同。请填空：（1）若a=0，b=0，则c=_。（2）若a=0.5，则b=_，c=_。（3）a、b、c的取值必须满足的一般条件是_，_。（请用两个方程式表示，其中一个只含a和c，另一个只含b和c）第二类：对于恒温、恒容条件下为反应前后气体体积不变的可逆反应如果按方程式的化学计量关系转化为方程式同一边的物质，其物质的量比与对应组分的起始加入量比相同，则建立的化学平衡是等效的。例2：在一个固定容积的密闭容器中，保持一定的温度进行以下反应：H2(g)+Br2(g)2HBr(g)已知加入1mol H2和2mol Br2时，达到平衡后生成a mol HBr（见下表已知项），在相同条件下，且保持平衡时各组分的体积分数不变，对下列编号的状态，填写下表中的空白。 第三类：对于恒温、恒压条件下的任何气体参加的可逆反应(无论反应前后气体体积可变或不变)。如果按方程式的化学计量关系转化为方程式同一边的物质，其物质的量比与对应组分的起始加入量比相同，则建立的化学平衡是等效的。例3：恒温、恒压下，在一个容积可变的容器中发生如下反应：A(g)+B(g)C(g) （1）若开始时放入1mol A和1mol B，达到平衡后，生成a mol C，这时A的物质的量为_mol。（2）若开始时放入3mol A和3mol B，达到平衡后，生成C的物质的量为_mol。（3）若开始时放入x mol A、2mol B和1mol C，达到平衡后，A和C的物质的量分别为y mol和3a mol，则x=_，y=_。平衡时，B的物质的量_（填编号）。（甲）大于2mol （乙）等于2mol （丙）小于2mol （丁）可能大于、等于或小于2mol作出此判断的理由是 。（4）若在（3）的平衡混合物中再加入3mol C，待再次达到平衡后，C的物质的量分数是_。若维持温度不变，在一个与(1)反应前起始体积相同、且容积固定的容器中发生上述反应。(5)开始时放入1 mol A和1 mol B到达平衡后生成b mol C。将b与(1)小题中的a进行比较_(选填一个编号)。(甲)ab(乙)ab(丙)ab (丁)不能比较a和b的大小作出此判断的理由是_ 【课堂练习】 1. 一定温度下，在恒容密闭容器中发生如下反应：2A(g)B(g)3C(g)D(g)，若反应开始时充入2 mol A和1 mol B，达到平衡时C的浓度为 a molL1。若维持容器体积和温度不变，按下列四种配比作为起始物质，达到平衡后，C的浓度仍为a molL1的是（ ） A4 mol A2 mol B B2 mol A1 mol B3 mol C1 mol D C3 mol C1 mol D1 mol B D3 mol C1 mol D2.(双选）一定温度下，在恒容密闭容器中发生如下反应：2A(g)B(g) 3C(g) ，若反应开始时充入2 mol A和2 mol B，达平衡后A体积分数为a%。其他条件不变时，按下列四种配比作为起始物质，平衡后A体积分数大于a%的是 () A2 mol C B2 mol A、1 mol B和1 mol He(不参加反应) C1 mol B和1 mol C D2 mol A、3 mol B和3 mol C4向甲乙两个容积均为1L的恒容容器中，分别充入2 mol A、2 mol B和1 mol A、1mol B。相同条件下(温度T)，发生下列反应：A(g)B(g)xC(g)H0。测得两容器中c(A)随时间t的变化如图所示：回答下列问题：(1)乙容器中，平衡后物质B的转化率_； (2)x_；(3)T时该反应的平衡常数为_；(4)下列说法正确的是()A向平衡后的乙容